Если цикловое наполнение воздухом определяет массу заряда - мощностные возможности работы двигателя в текущей режимной точке, то цикловая подача топлива, определяет качество этого заряда – состав топливной смеси, от которого зависит экономичность работы двигателя, токсичность выхлопов, мощностные характеристики.

 Поэтому каждая режимная точка в координатах наполнение воздухом/обороты двигателя должна характеризоваться своим составом смеси по критериям экономичности, токсичности, мощности. Для систем управления с системой нейтрализации выхлопных газов состав смеси определяется во всей области управления прогретым двигателем =14,7. Т.е. на 14,7 частей воздуха приходится 1 часть топлива. Такой состав смеси называется стехиометрическим и он гарантирует более полное сгорание смеси в цилиндрах двигателя и дожигании ее в нейтрализаторе с выделением наименьшего количества токсичных компонентов.

 Масса топлива, которая подается через форсунку в цилиндр двигателя, рассчитывается исходя из наполнения двигателя воздухом. Однако переходные режимы работы требуют специальных расчетов, учитывающих динамику поступления воздуха при открытии и закрытии дроссельной заслонки:

Дело в том, что расчет топлива осуществляется по интегрированному значению воздуха попадающего в цилиндр двигателя, а сама подача этого топлива может осуществиться позже (только после расчета), и, следовательно, топливо попадает в другой цилиндр (не в тот, который всасывал в себя рассчитанный воздух). Это естественное запаздывание системы по расчету воздуха. Если в этот момент резко открывается (закрывается) педаль дроссельной заслонки, то такое запаздывание может дать ошибку по расчету воздуха в полтора - два раза, а это приведет и к ошибке при расчете топливоподачи.

Параметр цикловой подачи топлива хотя и носит ясный физический смысл, но для оценки топливоподачи удобнее пользоваться параметром: время открытия форсунки. Тем более что эти две величины связаны линейным графиком (рис.11), характеризующим расходные характеристики форсунки (или коэффициентом пропорциональности форсунки).

Рис. 11 Типовая расходная характеристика форсунки

Нельзя на двигатель устанавливать форсунки с другими расходными характеристиками. Для правильной работы двигателя в этом случае придется переписывать управляющую программу электронного блока.

Время открытия форсунки на холостом ходу может служить параметром, по которому определяется стабильность работы системы.

В системах без датчика фаз реализован одновременный или попарно параллельный впрыск топлива, в этих случаях топлива в цилиндр двигателя подается двумя порциями за цикл работы. Поэтому время открытия форсунки нужно удвоить, чтобы получить заданную цикловую подачу топлива в цилиндр. (Пример см.рис.12)

Ошибки, связанные с работой форсунок:

· Р0201 (202-204) – Цепь управления форсункой цилиндра №1 (2-4) неисправна

· Р0261 (264,267,270) – Форсунка цилиндра №1 (2-4) – замыкание цепи на землю

· Р0262 (265,268,271) – Форсунка №1 (2-4) обрыв или замыкание цепи на землю

· Р0263 (266,269,272) – Драйвер форсунки №1 (2-4) неисправен.

Все эти ошибки выявляются с помощью интеллектуальных аппаратных драйверов, установленных в блоке управления. Причинами ошибок могут провода, сами форсунки или сами аппаратные драйверы. Проверки нужно проводить в последовательности перечисленных причин.

Легче и быстрее всего проверить цепи управления, если у вас есть под руками тестер ДСТ-6 или тестер ТФ-2 и индикатор форсунок ИФ-2, ИФ-4. Форсунки проверяются при проведении процедуры баланса форсунок. Для того чтобы вышел из строя драйвер форсунок в блоке управления, нужно приложить немало усилий (например, вести сварные работы на автомобиле с подключенным аккумулятором)

Рис. 12 Схема работы форсунок (попарно-паралельный впрыск)

Обороты двигателя

Обороты коленчатого вала двигателя являются одним из параметров, определяющих режимы работы системы. Различают два вида параметров: Обороты двигателя и обороты двигателя на холостом ходу. Разность заключается в точности представления величин и их диапазонах, первые определяют обороты от 0 до 10200 с точностью до 40 об/мин, вторые от 0 до 2550 с точностью до 10 об/мин.

 Обороты двигателя рассчитываются управляющей программой блока управления по синхроимпульсам с датчика коленчатого вала. Если при запуске двигателя возникают подозрения, что система синхронизации неисправна, это можно определить по оборотам двигателя. Если параметр меняется при прокрутке стартера - это означает, что искра и топливо должны подаваться в двигатель. Если обороты остаются неизменными или равны 0, то стоит посмотреть цепи датчика положения коленчатого вала, спец-диск, крепление и исправность датчика коленчатого вала.

На спец-диске, установленном на коленчатом валу двигателя, располагаются 60 зубьев. Два зуба пропущены, что образует метку, позволяющую определять ВМТ или НМТ 1-ого цилиндра. Если правильно установлены фазы газораспределения и совмещены метки распределительного и коленчатого вала, пропуск двух зубьев должен быть смещен относительно места установки датчика коленчатого вала на 114 гр.п.к.в. в сторону вращения к.в. Т.е. в этом случае, датчик будет находиться на срезе 19 зуба от метки пропуска двух зубьев (см.рис.17). Если в системе установлен датчик фаз, то его сигнал низкого уровня, появляется один раз за два оборота коленчатого вала синхронно с пропуском двух зубьев и определяет наличие ВМТ 1-ого цилиндра.

Как и положение дроссельной заслонки, значение параметра обороты двигателя, определяет режимные переходы в алгоритме управления двигателем.

Когда дроссельная заслонка закрыта, обороты двигателя служат величиной, по которой принимается решение о прекращении топливоподачи (движение на принудительном холостом ходу) или переходе к регулированию оборотов холостого хода. Снижение оборотов при закрытой дроссельной заслонке и выключенной передаче осуществляется за счет движения регулятора холостого хода, скорость движения регулятора обеспечивает плавное падение оборотов.

 Когда дроссельная заслонка открыта, обороты коленчатого вала вместе с нагрузкой, определяемой по наполнению двигателя воздухом, являются базовыми координатами режимных таблиц для расчета основных параметров работы двигателя: цикловой подачи топлива и угла опережения зажигания (см. рис.18-19).

Хорошо работающий двигатель после прогрева поддерживает заданные обороты холостого хода с точностью ±30 об/мин.

Рис. 17 Датчик положения коленчатого вала и датчик фаз в системе управления двигателем

 В алгоритме управления существует защита от разгона оборотов двигателя выше максимального значения 5800-6000 об/мин.

Рис. 18 Угол опережения зажигания в координатах цикловое наполнение/обороты двигателя

Рис. 19 Состав смеси для определения топливоподачи в координатах наполение воздухом/обороты двигателя (для автомобилей без L-зонда)